PIIE 2024
VAREFER es un proyecto centrado en la VAlorització de REsidus para HACERmentació.
La valorización de residuos es una de las posibilidades de aprovechamiento de los residuos, junto con la reutilización y el reciclaje. En este caso se trata de conseguir energía o algún producto de alto valor a partir del residuo. extraer algún recurso en forma de producto de valor o de energía.
La utilización de microorganismos que transforman los residuos para generar estos recursos (energía o productos) de manera directa o indirecta, permite que el proceso de transformación sea limpio y respetuoso con el medio ambiente.
Los microorganismos son capaces de transformar los componentes (sustratos) de los residuos oxidándolos en ausencia de oxígeno, en un proceso conocido como fermentación. Las fermentaciones dan lugar a mezclas complejas de sustancias químicas, muchas de ellas con un alto potencial económico o con la capacidad de emplearse como materias primas en otros procesos.
Los ODS (OBJETIVOS DE DESARROLLO SOSTENIBLE) de la Agenda 2030 están en la base del proyecto VAREFER.
El desarrollo de este proyecto contribuye claramente al conocimiento y abordaje por parte de los alumnos de los objetivos 4, 7, 8, 9, 10, 11, 12 y 13. En este sentido, destacan la Educación de Calidad y la Reducción de las Desigualdades como herramientas fundamentales para la inclusión a todos los niveles en la sociedad actual.
La sostenibilidad es además una cuestión destacada en el ámbito de la nueva Ley de la Formación Profesional, de forma que en cualquier Ciclo Formativo (CF) de grado D se integra en 2.º curso un módulo de Sostenibilidad y uno de Digitalización.
El proyecto VAREFER afronta su desarrollo a través de la metodología del Aprendizaje Basado en Retos (ABR), con un doble enfoque innovador e inclusivo.
En el trabajo por retos los alumnos asumen el desafío de abordar un problema y proponer soluciones que después desarrollarán y ejecutarán. En este proceso los alumnos interactúan en grupos, logrando roles variables de forma que pueden asumir responsabilidades y trabajar de forma integrada en un plano de igualdad. El aprovechamiento de los residuos orgánicos se plantea de manera general como el desafío a abordar con la libertad de proponer y aplicar diferentes soluciones que tienen como factor común el uso de microorganismos y desarrollar procesos de fermentación.
En el curso 2024-2025 los alumnos de CF se han organizado en grupos de composición heterogénea pero atendiendo a criterios igualitarios e inclusivos. Estos grupos han trabajado de manera independiente para elaborar propuestas que responden al problema general planteado por el PIIE: valorizar un residuo a través de un proceso de fermentación.
El proceso empieza planteando a los alumnos la idea o desafío. Para comprender la complejidad del reto los alumnos trabajan junto con los profesores los conceptos de sostenibilidad, circularidad, valorización, residuos y fermentación.
A continuación los grupos han arrancado un proceso de investigación en el que revisan casos de éxito, detectan residuos significativos de determinados sectores productivos, analizan su potencial de aprovechamiento, conocen productos de alto valor añadido que tienen una utilidad industrial y/o comercial,…
De manera planificada, los grupos en 2024 han realizado una experimentación guiada donde el profesorado los instruye en los conocimientos técnicos y operativos necesarios en relación con el reto. La experimentación no ha estado solos teórica sino fonalmenttalment práctica, para que los alumnos sean conscientes de los materiales y técnicas necesarias así como implicaciones organizativas, logísticas y económicas de la propuesta que plantearán y ejecutarán en el segundo año del PIIE.
En la fase de experimentación los alumnos han desarrollado en el laboratorio los procesos de cultivo microbiano a nivel industrial, las operaciones de separación y purificación propias de la Biotecnología Industrial y también la hidrólisis enzimática de los residuos previa a la fermentación. En el cultivo microbiológico han practicado la preparación de inóculos, el escalado y la operación de biorreactores en diferentes regímenes de funcionamiento. Los experimentos se han enfocado a la obtención de diferentes productos finales como por ejemplo bioetanol, ácido acético o alginatos. Estos productos finales necesitan ser separados y purificados al final de cada bioprocès, en la parte industrial llamada downstream, y los alumnos han experimentado con técnicas de separación como la centrifugación, la filtración, la extracción con disolventes orgánicos, la destilación fraccionada o rectificación y la rotaevaporació. Finalmente, la hidrólisis enzimática es un procès de catálisis en que los residuos macromoleculares sueño transformados en moléculas sencillas, fácilmente metabolitzables por los microorganismos.
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